[發明專利]腹板開洞工形截面鋼拱的一種計算機輔助成型方法

有效

• 申請號: 200910082898.0
• 申請日: 2009-04-24
• 公開（公告）號: CN101526811A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 郭彥林;王小安;竇超;蘭濤
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G05B19/4099
• 分類號: G05B19/4099
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.腹板開洞工形截面鋼拱的一種計算機輔助成型方法，其特征在于，所述方法是在一個由計算機、切割機、成型機和焊接機構成的腹板開洞工形截面鋼拱成型系統中依次按以下步驟實現的：

步驟(1)：在所述計算機中，設置以下三個控制模塊：

第一控制模塊為切割模塊，輸入以下參數，所述腹板開洞工形截面鋼拱曲率半徑R，該曲率半徑R以加工成型后的鋼拱的中軸線計而得到，所述腹板開洞工形截面鋼拱的截面高度h₀，所述腹板開洞工形截面鋼拱的洞口半徑r，以及：

用于第一工字形鋼的橢圓形切割線的切割尺寸：橫軸半長為r_uh＝r(R+h₀/2)R，縱軸半長為r_uv＝r(R-r_uh)/R；

用于第二工字形鋼的橢圓形切割線的切割尺寸：橫軸半長為r_dh＝r(R-h₀/2)/R，縱軸半長為r_dv＝r(R+r_dh)/R；

所述第一工字形鋼切割后得到上翼緣部分和下翼緣部分，兩半邊構件尺寸相同，其高度均為h₀/2；所述第二工字形鋼切割后得到上翼緣部分和下翼緣部分，兩半邊構件尺寸相同，其高度也均為h₀/2；

所述第一工字形鋼和所述第二工字形鋼在切割前的尺寸相同；

第二控制模塊為彎曲成型模塊，輸入參數包括：所述腹板開洞工形截面鋼拱的洞口半徑r；

第三控制模塊為對接焊接模塊，輸入參數包括：所述腹板開洞工形截面鋼拱曲率半徑R，該曲率半徑R以加工成型后的鋼拱的中軸線計而得到，所述腹板開洞工形截面鋼拱的洞口半徑r；

步驟(2)：所述計算機從所述第一控制模塊中，把所述第一工字形鋼的所述切割尺寸傳送給所述切割機：橫軸半長r_uh，縱軸半長r_uv，以及上翼緣部分的高度h₀/2，切割機按照切割尺寸把所述第一工字形鋼切割成上翼緣部分和下翼緣部分，所得的兩半邊構件尺寸大小均相同；

步驟(3)：所述計算機從所述第一控制模塊中，把所述第二工字形鋼的所述切割尺寸傳送給所述切割機：橫軸半長r_dh，縱軸半長r_dv，以及上翼緣部分的高度h₀/2，切割機按照切割尺寸把所述第二工字形鋼切割成上翼緣部分和下翼緣部分，所得的兩半邊構件尺寸大小均相同；

步驟(4)：所述計算機從所述第二控制模塊中把所有輸入參數傳送到冷彎成型機后，以洞口直徑2r為控制參數，第一工字鋼的半邊構件通過冷彎可獲得所述腹板開洞工形截面鋼拱的上翼緣部分半邊構件；

步驟(5)：按步驟(4)所述對所述第二工字形鋼的半邊構件進行冷彎，可獲得所述腹板開洞工形截面鋼拱的下翼緣部分半邊構件；

步驟(6)：所述計算機從所述第三控制模塊中將所述輸入參數傳送給所述焊接機，按以下步驟對步驟(4)和步驟(5)中經過冷彎的第一工字形鋼的半邊構件與第二工字形鋼的半邊構件進行對接焊接：

首先按照成型位形對準兩半邊構件，所述焊接機先對半邊構件的對接線進行一次掃描確定焊接路徑，然后自動將所述第一工字形鋼半邊構件和所述第二工字形鋼半邊構件焊接形成腹板開洞工字形截面鋼拱。